Способ инверторного торможения Советский патент 1982 года по МПК H02P3/22 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе . для торможения электродвигателя.

Известен способ частотного торможения электропривода со статическим преобразователем, частотыг обладгиощим односторонней проводимостью энергии, заключающийся в снижении частоты напряжения, подаваемого с выхода инвертора на двигатель, и передаче электроэнергии, вырабатываемой двигателем при торможении, в сеть с помощью дополнительного, ведомого сетью ин- вертора 1 ..

Реализация данного способа предполагает введение в схему электропривода вспомогательного, ведомого сетью инвертора, что усложняет схему, дополнительное преобразование энергии, осуществляемое им, гфиводит к добавочным потерям. Кроме того, данный способ не обеспечивает эффективного торможения на низких скоростях.

Наиболее близким к изобретению является способ инверторного торможения электропривода со статическим преобразователем частоты, обладающим .односторонней проводимостью энергии, при котором уменьшают амплитуду и

частоту напражения на выходе инвертора 2 .

При осуществлении данного способа торможения двигатель работает в генераторном, режиме, отдавая энергию в преобразователь частоты, где бесполезно рассеивается на спецнСашьных тормозных резисторах и на элемента х преобразователя частоты. Наличие тормозных резисторов, устройств для их :подключения и регулировки в процессе торможения усложняет схему электропривода. Включение тормозных сопротивлений уменыиает момент инверторного торможения. При отсутствии тормозных резисторов энергия торможения рассеивается в элементах преобразователя частоты, что приводит к появлешию перенапряжений на .них и снижает надежность работы инвертора. Данный способ не обеспечивает эффективного торможения на низких скоростях.

Целью изобретенияявляется упрощение схемы электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу инверторного торможения электродвигателя переменного тока, подключенного к инвертору напряжения со звеном посто янного тока, при котором уменьшают амплитуду и частоту напряжения на выходе инвертора, на время торможени уменьшают угол проводимости в одной или двух фазах инвертора. На фиг, 1 приведена схема электро привода для реализации способа торможения; на фиг. 2 - механические арактеристики электропривода. Устройство содержит электродвигатель 1, подключенный к статическому преобразователю частоты, состоящему иэ инвертора напряжения 2, вход которорд через фильтр (звено постоянного тока) 3 соединен с выпрямителем 4, и cHcTeNM 5 управления преобразователя частоты. Последовательно с од ной или двумя фазными обмотками дви.-:гателя могут быть включены на время торможения элементы 6, обладающие комплексным сопротивлением. На двигатель подается несимметричное напряжение, содержащее прямую и обратную симметричные составляющие напряжения. При работе в двигательном режиме симметричные составляющие прямой последовательности создают двигательный момент Мд (кривая 7, точка В на фиг.2), а составляющие обратной последовательности - тормозной момент противовключания Мр (кривая 8, точка F на фиг„2). В результате воздействия этих моментов и статического момента нагрузки М, пр вод будет работать в точке А (фиг.2-) суммарной механической характеристики 9 (фиг.2), При снижении частоты и амплитуды напряжения на выходе инвер тора 2 (фиг.1) двигатель работает с отрицательным скольжением относитель но составляющих прямой последователь ности, т.е. в генераторном режиме (кривая 10, точка Б на фиг, 2) и отдает вырабатываемую энергию через инвертор в звено постоянного тока 3 (фиг. 1). В то же время относительно обратной составляющей двигатель работает с положительным скольжением, большим единицы (кривая, 11, точка Н на фиг, 2), т.е. в режиме торможения противовключением, которое протекает с потреблением энергии из звена постоянного тока. Таким образом, энергия, вырабатываемая при создании тормозного момента, от симметричных составляющих прямой последовательнос ти расходуется на создание дополнительного тормозного момента от симметричных составляющих обратной последовательности. Регулируя величину несимметрии напряжения на двигателе, можно изменять соотношение между симметричными составляющими прямой и обратной последовательности, а, следовательно, между моментами, .ими создаваемыми. Путем упомянутой регулирови можно добиться такого режима торможения, при котором вся выделенная энергия, за исключением потерь, потеблялась бы на торможение противовключением, т.е., можно избавиться от возможности появления перенапряжений в элементах привода. Так как по мере снижения угловой скорости двигателя скольжение для поля, создаваемого роставляющими напряжения обратной последовательности, уменьшается, момент от торможения противовключением возрастает, следовательно, при торможе- . НИИ имеется возможность повысить тормозной момент в зоне малых угловых скоростей. Таким образом, предлагаемый способ торможения позволяет использовать энергию, бесполезно рассеиваемую в нечестном способе,, для создания дополнительного тормозного момента и, таким образом, повысить экономичность и интенсивность торможения. Кроме того, этот способ торможения позволяет избавиться от перенапряжений в эле- , ментах привода, что повышает надежность работы инвертора и привода в целом, а также обеспечивает возможность обходиться без гасящих сопротивлений для рассеяния энергии торможения, что позволяет упростить схему силовой части привода и улучшить его массогабаритные показатели. Формула изобретения Способ инверторного торможения злектгодвигателя переменного тока, подключенного к инвертору напряжения со звеном постоянного тока, при котором уменьшают амплитуду и частоту напряжения на выходе инвертора, о тли чающий ся тем, что, с целью уменьшения врекюни торможения и упрщения cxeNEj.электропривода, на время торможения уменьшают угол проводимости ключей в одной или двух фазах инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 53-27805, кл. Н 02 Р 3/18, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР 681527, кл. Н 02 Р 3/22, 1977.